پژوهشگر

همکاران پژوهشگر

چکیده پژوهش

تقليل منابع آب به همراه کاهش بارندگي و تشديد خشکسالي‌ها از چالش‌هاي اصلي بخش کشاورزي کشور محسوب مي‌شود. در حال حاضر يکي از روش‌هاي بهبود و افزايش رطوبت پروفيل خاک با هدف استقرار و توسعه درختان مثمر در اراضي شيبدار، استفاده از سامانه‌هاي سطوح آبگير باران مي‌باشد. اين پروژه به منظور بررسي تأثير سامانه‌هاي سطوح آبگير در تغييرات رطوبت پروفيل خاک چاله نهال، به مدت 5 سال در استان چهارمحال و بختياري به اجرا در آمده است. براي انجام اين کار، سامانه‌هاي سطوح آبگير در پنج تيمار، شامل شاهد(زمين طبيعي)، جمع‌آوري سنگريزه و پوشش‌گياهي سامانه به همراه بکارگيري فيلتر سنگريزه‌اي، جمع‌آوري سنگريزه و پوشش‌گياهي سامانه بدون بکارگيري فيلتر سنگريزه‌اي، عايق نمودن بخشي از سامانه به همراه بکارگيري فيلتر سنگريزه‌اي و عايق نمودن بخشي از سامانه بدون بکارگيري فيلتر سنگريزه‌اي به همراه سه رقم بادام و در 5 تكرار در دامنه‌اي با شيب 20 درصد احداث شدند. اندازه‌گيري و ثبت داده‌هاي رطوبت خاک در زمان‌هاي يک روز بعد از بارندگي، يک روز بعد از آبياري و هر پنج تا هفت روز يکبار در طول دوره رشد گياه، با استفاده از دستگاه رطوبت‌سنج TDR در عمق‌هاي 25، 50 و 75 سانتيمتري چاله نهال براي هر يک از سامانه‌هاي سطوح آبگير انجام گرفت. نتايج مقايسه ميانگين درصد رطوبت خاک در تيمارهاي مختلف نشان داد بين تيمارهاي مختلف سطوح آبگير از لحاظ ذخيره رطوبت خاک، در سطح احتمال يک درصد، تفاوت معني‌دار وجود دارد(01/0P<). در بين همه تيمارها، کمترين ميزان رطوبت ذخيره شده در خاک مربوط به تيمار شاهد و بيشترين ميزان رطوبت مربوط به تيمار عايق با فيلتر سنگريزه‌اي مي‌باشد. همچنين مقايسه ميزان رطوبت در اعماق مختلف خاک براي کل تيمارها نشان داد بين عمق‌هاي مختلف نيز از لحاظ درصد رطوبت خاک، در سطح احتمال يک درصد، تفاوت معني‌دار وجود دارد و بيشترين ميزان رطوبت در پروفيل خاک مربوط به عمق 50 سانتيمتر است. بنابراين با استفاده از سامانه‌هاي سطوح عايق(پلاستيک و سنگريزه)، اين امکان وجود دارد تا با استحصال رواناب و نفوذ تدريجي آن در خاک، سبب افزايش ذخيره رطوبت در پروفيل خاک شده و شرايط لازم براي استقرار و تأمين نياز آبي درختان مثمر در اراضي شيبدار را فراهم نمود.

خلاصه نتایج حاصله

اين پروژه به منظور بررسي تغييرات رطوبت پروفيل خاک در شرايط به کارگيري سامانه‌هاي سطوح آبگير باران در اراضي شيبدار به اجرا در آمده است. هدف از اجراي پروژه، تعيين بهترين تيمار سامانه آبگير از لحاظ ذخيره‌سازي و ماندگاري رطوبت در محل چاله کشت نهال براي تأمين قسمتي از نياز آبي درختان مثمر در شرايط باغات دامنه‌اي ديم مي‌باشد. خاک محدوده‌اي که پروژه حاضر در آن اجرا شده، داراي بافت متوسط تا سنگين و داراي ميزان آهک نسبتاً زيادي مي‌باشد که معرف خاک اکثر مناطق باغکاري(باغات بادام) استان چهارمحال و بختياري است. نتايج مطالعات خاک‌شناسي نشان داد که خاک‌هاي اين اراضي داراي حدود 20 تا 30 درصد سنگريزه سطحي و عمقي مي‌باشند. اين خاک‌ها بدون محدوديت شوري و قليائيت ولي داراي ميزان آهک نسبتاً زياد در سطح و عمق هستند. واکنش خاک در سطح تا حدودي قليائي و در عمق قليائي است. از نظر حاصلخيزي خاک، ميزان مواد آلي اين خاک‌ها در حد کم، ميزان نيتروژن کل خاک در سطح و عمق خاک بسيار کم، ميزان فسفر قابل جذب در سطح خاک متوسط و در عمق کم، ميزان پتاسيم قابل جذب در سطح زياد و در عمق خاک متوسط است. ظرفيت تبادل کاتيوني اين خاک‌ها در سطح و در عمق بسيار کم و مجموع آنيون‌ها و کاتيون‌هاي خاک در حد پايين است. در مجموع خاک‌هاي اين اراضي از نظر حاصلخيزي نياز به تقويت و کوددهي دارند. در اين پروژه جهت تقويت خاک در محل چاله‌هاي نهال، از مقدار مناسب کود دامي پوسيده استفاده شد. اندازه‌گيري و ثبت داده‌هاي رطوبت خاک در اين پروژه با استفاده از دستگاه رطوبت‌سنج TDR در عمق‌هاي 25، 50 و 75 سانتيمتري چاله نهال براي تيمارهاي مختلف سطوح آبگير باران انجام گرفت. نتايج نشان داد بين تيمارهاي مختلف سطوح آبگير از لحاظ مقدار رطوبت خاک، در سطح احتمال يک درصد، تفاوت معني‌دار وجود دارد(01/0P<). به عبارت ديگر انجام عمليات صورت گرفته در سطح هر يک از سامانه‌ها(جمع‌آوري پوشش گياهي و يا عايق نمودن سطح) در ميزان رطوبت خاک چاله نهال مؤثر بوده است به طوري که در عمق يکسان، تيمار جمع‌آوري پوشش نسبت به تيمار شاهد، رطوبت بيشتري داشته و همچنين تيمار عايق نسبت به هر دو تيمار جمع‌آوري پوشش و شاهد، از ميزان رطوبت بالاتري برخوردار بوده است. در واقع کمترين ميزان رطوبت در بين همه تيمارها مربوط به تيمار شاهد بوده است به طوري که ميزان رطوبت حجمي در سه عمق 25، 50 و 75 سانتيمتري در اين تيمار به ترتيب 6/11، 0/12 و 6/11 درصد مي‌باشد. اين امر نشان مي‌دهد در تيمار شاهد که فاقد هر گونه تمهيداتي در سطح سامانه بوده، بارندگي‌ها نتوانسته باعث توليد رواناب شود و يا ميزان رواناب توليدي ناچيز بوده و در نتيجه تأثيري بر افزايش مقدار رطوبت خاک نداشته است. با بکارگيري تيمار جمع‌آوري پوشش‌گياهي سطح سامانه، ميزان توليد رواناب افزايش يافته و با هدايت رواناب به داخل پروفيل خاک در محل چاله کشت نهال، درصد رطوبت حجمي خاک افزايش معني‌داري نشان داده است. در اين ميان سامانه‌اي که داراي فيلتر سنگريزه‌اي بوده، از درصد رطوبت بيشتري برخوردار است. در بين همه تيمارها، بيشترين ميزان رطوبت مربوط به تيمار عايق مي‌باشد. بدون شک تيمار اخير به سبب داشتن سطح عايق غيرقابل نفوذ، بيشترين ميزان توليد رواناب را دربر داشته و در نتيجه ميزان رطوبت حجمي خاک در اين تيمار به حداکثر خود رسيده است. ميزان رطوبت حجمي در سه عمق ياد شده در تيمار عايق به ترتيب برابر 3/16، 5/16 و 6/14 درصد مي‌باشد. مقايسه ميزان رطوبت در اعماق مختلف خاک براي کل تيمارها نشان داد بين عمق‌هاي مختلف از لحاظ درصد رطوبت خاک، در سطح احتمال يک درصد، تفاوت معني‌دار وجود دارد(01/0P<). بيشترين ميزان رطوبت مربوط به عمق 50 سانتيمتر و کمترين ميزان، مربوط به عمق 75 سانتيمتر است. اصولاً رطوبت در اعماق مختلف خاک تابعي از بارندگي، عمق توسعه ريشه‌ها و ميزان فاصله از سطح خاک به سبب کاهش تبخير مي‌باشد. در شرايط يکنواخت و بدون بارندگي انتظار اين است که در اعماق بيشتر، ميزان رطوبت خاک بيشتر باشد، اما با توجه به وقوع بارش و متغير بودن عمق نفوذ آب باران در خاک، بعضاً ميزان رطوبت در عمق کم، بيشتر از عمق زياد مي‌‌باشد. از طرفي در تيمارهاي بدون فيلتر تفاوتي بين رطوبت خاک در عمق‌هاي 25 و 50 سانتيمتر ديده نمي‌شود در حالي که در تيمارهاي داراي فيلتر، عمق 50 سانتيمتر داراي درصد رطوبت بيشتري نسبت به عمق 25 سانتيمتر است که اين امر به دليل طول 50 سانتيمتري لوله‌هاي فيلتر مي‌باشد. از آنجا که خاک داخل چاله‌ها مخلوط شده است، در نتيجه خصوصيات فيزيکي آن از قبيل بافت و ظرفيت نگهداري خاک يکسان مي‌باشد، پس نبايد انتظار داشت که اختلاف رطوبتي قابل توجهي بين اعماق مختلف، در يک سري زماني طولاني مدت وجود داشته باشد، بلکه تنها رواناب منشاء گرفته از بارش و اثرگذاري فيلتر سنگريزه‌اي در هدايت آسان آب به عمق 50 سانتيمتر، باعث افزايش رطوبت در عمق مذکور در تيمارهاي داراي فيلتر شده است. مقايسه مقادير ميانگين رطوبت تيمارها با رطوبت ظرفيت زراعي، نقطه پژمردگي و آب سهل‌الوصول در طي اندازه‌گيري‌ها در عمق‌هاي 25، 50 و 75 سانتيمتر نشان داد که ميزان رطوبت در تيمار شاهد کمتر از رطوبت نقطه پژمردگي مي‌باشد و اين تيمار قادر به تأمين رطوبت مورد نياز گياه نيست. در تيمار جمع‌آوري پوشش گياهي بدون فيلتر، ميزان رطوبت از حد نقطه پژمردگي افزايش يافته اما به نظر مي‌رسد اين ميزان رطوبت اگرچه براي گياه قابل تحمل بوده ولي باعث کاهش محصول مي‌گردد. بررسي‌ها نشان داده است که براي جلوگيري از کاهش محصول، رطوبت خاک نبايستي کمتر از حدي مابين ظرفيت زراعي و نقطه پژمردگي باشد که به آن حداکثر تخليه مجاز گفته مي‌شود. حداقل رطوبت خاک براي جلوگيري از کاهش محصول در محل اجراي اين پروژه، با توجه به مقادير حد ظرفيت زراعي، نقطه پژمردگي دائم و اعمال ضريب حداکثر تخليه مجاز به ميزان 65/0، برابر 85/15 درصد تعيين گرديد. [85/15= (15/7- 23) و 15/7= 65/0* (0/12- 0/23)] نتايج نشان مي‌دهد که تيمارهاي عايق با فيلتر و عايق بدون فيلتر در اعماق 25 و 50 سانتيمتر و تيمار جمع‌آوري پوشش با فيلتر در عمق 50 سانتيمتر، رطوبتي بيشتر از رطوبت سهل‌الوصول(آب قابل استفاده) را در خود ذخيره نموده و عملکرد خوبي از خود بروز داده‌‌اند. در اين ميان، تيمار عايق با فيلتر، تيمار برتر شناخته شد. بررسي تغييرات ميانگين ماهانه رطوبت خاک در تيمارهاي مختلف در طي دوره رشد درختان و مقايسه آن با حد ظرفيت زراعي، آب سهل‌الوصول و نقطه پژمردگي نشان داد که از لحاظ ميانگين رطوبت ماهانه نيز، تيمار سطح عايق با فيلتر سنگريزه‌اي بهترين عملکرد را نسبت به ساير تيمارها از خود بروز داده است و تنها در ماه‌هاي گرم و خشک تابستان يعني تير، مرداد و شهريور، ميزان رطوبت آن از ميزان آب سهل‌الوصول(85/15 درصد) کمتر بوده است. اگرچه در همين سه ماه، ميزان رطوبت در اين تيمار بالاتر از رطوبت نقطه پژمردگي مي‌باشد و گياه قادر به ادامه حيات خواهد بود اما براي جلوگيري از کاهش محصول، نياز به آبياري تکميلي در اين سه ماه ضروري مي‌باشد. در ساير ماه‌ها، ميزان رطوبت خاک در اين تيمار در حد آب قابل استفاده بوده و هيچگونه آبياري نيازي نيست. اين در حالي است که در تيمار شاهد، در همه ماه‌هاي دوره رشد درخت به جز فروردين‌ماه، ميزان رطوبت خاک، کمتر از ميزان آب قابل استفاده(آب سهل‌الوصول) بوده و کمبود آب وجود دارد و حتي در ماه‌هاي فصل تابستان، ميزان رطوبت در اين تيمار به کمتر از درصد رطوبت نقطه پژمردگي مي‌رسد. مطالب بيان شده بر نقش مثبت سامانه‌هاي سطوح آبگير باران به ويژه سامانه عايق در افزايش رطوبت پروفيل خاک از طريق استحصال آب باران و توزيع سريع رواناب‌هاي جمع‌آوري شده در محل توسعه ريشه‌ها، تأکيد دارد. بنابراين با استفاده از سامانه سطح عايق(نايلون و سنگريزه) اين امکان وجود دارد تا با ذخيره رطوبت در عمق خاک(محل توسعه ريشه)، شرايط لازم براي استفاده گياه از رطوبت ذخيره شده را فراهم نمود. همچنين به منظور افزايش اطمينان از موفقيت اينگونه طرح‌ها و پيشگيري از تأثير خشکسالي‌هاي احتمالي و بروز تنش خشکي و کاهش محصول، برنامه‌ريزي براي آبياري تکميلي و يا احداث مخزن براي جمع‌آوري رواناب‌هاي فصلي و استفاده از آن‌ در ماه‌هاي خشک سال، کاملاً ضروري مي‌باشد.

فایل های پژوهش